Perhitungan paling sederhana dari transformator daya dan autotransformer
Terkadang Anda harus membuat transformator daya sendiri untuk penyearah. Dalam hal ini, perhitungan transformator daya paling sederhana dengan daya hingga 100-200 W dilakukan sebagai berikut.
Mengetahui tegangan dan arus tertinggi yang harus diberikan oleh belitan sekunder (U2 dan I2), kami menemukan daya rangkaian sekunder: Di hadapan beberapa belitan sekunder, daya dihitung dengan menjumlahkan daya masing-masing belitan.
Juga, dengan mengambil efisiensi transformator berdaya rendah sama dengan sekitar 80%, kami menentukan daya primer:
Daya ditransfer dari primer ke sekunder melalui fluks magnet di inti. Oleh karena itu, nilai daya P1 tergantung pada luas penampang inti S, yang meningkat dengan meningkatnya daya. Untuk inti yang terbuat dari baja trafo normal, S dapat dihitung menggunakan rumus:
di mana s dalam sentimeter persegi dan P1 dalam watt.
Nilai S menentukan jumlah lilitan w' per volt. Saat menggunakan baja transformator
Jika Anda perlu membuat inti dari baja berkualitas rendah, misalnya dari timah, besi atap, baja atau kawat besi (harus dipanaskan terlebih dahulu agar menjadi lunak), maka S dan w 'harus dinaikkan 20-30%
Sekarang Anda dapat menghitung jumlah putaran kumparan
dll.
Dalam mode beban, mungkin ada kehilangan yang nyata dari beberapa tegangan pada resistansi belitan sekunder. Oleh karena itu, disarankan agar mereka mengambil jumlah belokan 5-10% lebih banyak dari yang dihitung.
Arus primer
Diameter kabel belitan ditentukan oleh nilai arus dan didasarkan pada kerapatan arus yang diizinkan, yang untuk transformator diambil rata-rata 2 A / mm2. Pada kerapatan arus seperti itu, diameter kawat tanpa insulasi setiap belitan dalam milimeter ditentukan dari tabel. 1 atau dihitung dengan rumus:
Jika tidak ada kabel dengan diameter yang dibutuhkan, maka beberapa kabel yang lebih tipis yang dihubungkan secara paralel dapat diambil. Total luas penampang mereka harus setidaknya sesuai dengan konduktor tunggal yang dihitung. Luas penampang kawat ditentukan menurut tabel. 1 atau dihitung dengan rumus:
Untuk belitan tegangan rendah yang memiliki sedikit lilitan kawat tebal dan terletak di atas belitan lain, kerapatan arus dapat ditingkatkan menjadi 2,5 atau bahkan 3 A / mm2, karena belitan ini memiliki pendinginan yang lebih baik. Kemudian, dalam rumus diameter kawat, faktor konstanta bukannya 0,8 harus masing-masing 0,7 atau 0,65.
Terakhir, periksa penempatan gulungan di jendela utama.Total luas penampang belitan masing-masing belitan adalah (dengan mengalikan jumlah belitan w dengan luas penampang kawat sama dengan 0,8d2 dari, di mana ddari adalah diameter kawat di insulasi .Hal ini dapat ditentukan dari tabel 1, yang juga menunjukkan massa konduktor. Luas penampang semua belitan ditambahkan. Untuk memperhitungkan kira-kira kelonggaran belitan, efek rangka isolasi segel antara belitan dan lapisannya, perlu untuk menambah luas yang ditemukan 2- 3 kali Luas jendela inti tidak boleh kurang dari nilai yang diperoleh dari perhitungan.
Tabel 1
Sebagai contoh, mari kita hitung transformator daya untuk penyearah yang memberi makan beberapa perangkat tabung vakum. Biarkan trafo memiliki belitan tegangan tinggi yang dirancang untuk tegangan 600 V dan arus 50 mA, serta belitan untuk lampu pemanas, dengan U = 6,3 V dan I = 3 A. Tegangan listrik 220 V.
Tentukan daya total belitan sekunder:
Kekuatan primer
Temukan luas penampang inti baja transformator:
Jumlah putaran per volt
Arus primer
Jumlah belokan dan diameter kabel kumparan sama:
• untuk belitan primer
• untuk meningkatkan lilitan
• untuk lampu pijar berliku
Asumsikan jendela inti memiliki luas penampang 5×3 = 15 cm2 atau 1500 mm2, dan diameter konduktor berinsulasi yang dipilih adalah sebagai berikut: d1iz = 0,44 mm; d2iz = 0,2 mm; d3out = 1,2 mm.
Mari kita periksa penempatan gulungan di jendela utama. Kami menemukan luas penampang belitan:
• untuk belitan primer
• untuk meningkatkan lilitan
• untuk lampu pijar berliku
Total luas penampang belitan kira-kira 430 mm2.
Seperti yang Anda lihat, ini lebih dari tiga kali luas jendela, dan oleh karena itu gulungannya pas.
Perhitungan autotransformator memiliki beberapa kekhasan. Intinya harus dihitung bukan untuk total daya sekunder P2, tetapi hanya untuk bagian yang ditransmisikan oleh fluks magnet dan dapat disebut daya transformasi RT.
Kekuatan ini ditentukan oleh rumus:
- untuk autotransformer step-up
— untuk autotransformer step-down dan
Jika autotransformer memiliki tap dan akan bekerja pada nilai n yang berbeda, maka dalam perhitungan perlu diambil nilai n yang paling berbeda dari satu, karena dalam hal ini nilai Pt akan menjadi yang terbesar dan itu diperlukan inti untuk dapat mengirimkan daya tersebut.
Kemudian ditentukan daya P yang dihitung, yang dapat diambil sebagai 1,15 • RT. Faktor 1,15 di sini memperhitungkan efisiensi autotransformator, yang biasanya sedikit lebih tinggi daripada transformator. e
Selain itu, rumus untuk menghitung luas penampang inti (dalam kaitannya dengan daya P), jumlah belokan per volt, diameter kawat transformator yang disebutkan di atas diterapkan. Perlu dicatat bahwa di bagian belitan yang umum untuk sirkuit primer dan sekunder, arusnya sama dengan I1 - I2 jika autotransformator meningkat, dan I2 - I1 jika menurun.